Dezentrales vernetztes Energiemanagement

Ein Ansatz auf Basis eines verteilten adaptiven Realzeit-Multiagentensystems

verfasst von: Sebastian Lehnhoff

Verlag: Vieweg+Teubner

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

In den letzten drei Jahrzehnten sind die Preise für fossile Energieträger (Erdöl, Erdgas etc.) insgesamt gestiegen (dramatisch in Krisenzeiten 1974 und ab 2003) mit einer nur kurzfristigen Entspannung zwischen 1980 und 2003 [BMW04]. Gründe hierfür sind einerseits der steigende Weltenergieverbrauch (siehe Abbildung 1.1) [Vah01] und andererseits der Rückgang in der Verfügbarkeit fossiler Energieträger bei gleichzeitig wachsenden Fördermengen (siehe Abbildung 1.2). Mit dem steigenden Energieverbrauch in Schwellenländern der Kontinente Afrika, Asien und Lateinamerika (konservative Studien gehen von einer Verdopplung des Energiebedarfs bis 2050 aus [WEC07]) wächst die allgemeine Besorgnis in Europa, auch in Zukunft eine kostengünstige Energieversorgung für den privaten, industriellen und öffentlichen Bedarf sicherstellen zu können.

Sebastian Lehnhoff

2. Das europäische Energieversorgungssystem

Zusammenfassung

Der politischen und öffentlichen Unterstützung, die einen starken Ausbau erneuerbarer Energieerzeugung in Europa und vor allem in Deutschland möglich gemacht haben (siehe Kapitel 1.1), wirken technische Schwierigkeiten und energiewirtschaftliche Entwicklungen entgegen, die eine zukünftige Nutzung und einen weiteren Ausbau des regenerativen Energieangebots in Deutschland und Europa erschweren bzw. behindern können.

Sebastian Lehnhoff

3. Verteilte Verhandlungen in einem dezentralen Agentensystem

Sebastian Lehnhoff

4. Dezentrales Netzmanagement

Sebastian Lehnhoff

5. Verteiltes Lernen

Sebastian Lehnhoff

6. Experimentelle Untersuchungen

Zusammenfassung

In den vorangegangenen Kapiteln wurde das Dezent-Agentensystem modelliert (Kapitel 3.1), der Verhandlungsalgorithmus (Kapitel 3.2) entwickelt und sukzessiv um die Komponenten der Bedingten Agenten (Kapitel 4.1) und des verteilten Lernens (Kapitel 5) erweitert. Das erste formulierte Hauptziel (siehe Kapitel 1.2) von Dezent ist, dass die erzielten Preise für Konsumenten und Produzenten günstiger sind, als unter zentralem Management in einem konventionellen Versorgungssystem (siehe Kapitel 2.1). Die zweite wichtige Anforderung an das Dezent-System ist, dass die entwickelten Prozesse für die Kommunikation, Koordination, Adaption und Stabilität (siehe Kapitel 1.4) die harten Echtzeitanforderungen in Dezent erfüllen, d.h. hier, innerhalb einer Verhandlungsperiode von 500 ms Länge abgeschlossen sind.

Sebastian Lehnhoff

7. Dezentrale Betriebsführung

Sebastian Lehnhoff

8. Fazit und Ausblick

Zusammenfassung

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines verteilten Energiemanagementsystems, mit dem sich eine Vielzahl dezentraler regenerativer und unvorhersehbarer Energieumwandlungsanlagen unter Berücksichtigung der elektro-und informationstechnischen Randbedingungen adäquat betreiben lassen. Bei der Anwendung informatischer Methoden in der Elektrotechnik ist die Beziehung dieser Randbedingungen untereinander dabei jedoch derart stark, dass Komponenten, Verfahren und Paradigmen aus der Informatik eng verzahnt mit der E-Technik behandelt werden müssen. Dies führt zu besonderen Problemen und Schwierigkeiten, für die – nach bestem Wissen des Autors – bislang keine vergleichbaren Entwicklungen unter verteilter Kontrolle existieren. Durch die Unzulänglichkeit von Vorhersagemodellen bei zunehmend unvorhersehbarer dezentraler Einspeisung und unvorhersehbarem Verbrauch arbeitet Dezent mit festen Verhandlungsperioden im Halbsekundentakt. Änderungen der Versorgungssituation innerhalb dieser 500 ms-Verhandlungsperioden sind dabei aus elektrotechnischer Sicht für Verhandlungen und Regelungen vernachlässigbar.

Sebastian Lehnhoff

Backmatter

Titel: Dezentrales vernetztes Energiemanagement
verfasst von: Sebastian Lehnhoff
Verlag: Vieweg+Teubner
Electronic ISBN: 978-3-8348-9658-2
Print ISBN: 978-3-8348-1270-4
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-8348-9658-2